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国内光谱共焦的原理

来源: 发布时间:2024年09月14日

高精度光谱共焦位移传感器具有非常高的测量精度 。它能够实现纳米级的位移测量,对于晶圆表面微小变化的检测具有极大的优势。在半导体行业中,晶圆的表面质量对于芯片的制造具有至关重要的影响,因此需要一种能够jing'q精确测量晶圆表面位移的传感器来保证芯片的质量。其次,高精度光谱共焦位移传感器具有较高的测量速度。它能够迅速地对晶圆表面进行扫描和测量,极大地提高了生产效率。在晶圆制造过程中,时间就是金钱,因此能够准确地测量晶圆表面位移对于生产效率的提高具有重要意义。另外,高精度光谱共焦位移传感器具有较强的抗干扰能力。它能够在复杂的环境下进行稳定的测量,不受外界干扰的影响。在半导体制造厂房中,存在各种各样的干扰源,如电磁干扰、光学干扰等,而高精度光谱共焦位移传感器能够抵御这些干扰,保证测量的准确性和稳定性。光谱共焦技术可以测量位移,利用返回光谱的峰值波长位置。国内光谱共焦的原理

对光谱共焦位移传感器原理进行理解与分析得出,想得到的理想镜头应该具备以下性能:首先需要其产生较大的轴向色差,通常需要对镜头进行消色差措施,而对于此传感器需要利用其色差进行测量,并且还需将其扩大化,其次产生轴向色差后在轴上的焦点会由于单色光球差的问题导致光谱曲线响应FWHM(Full Width at Half Maximum)变大,影响分辨率,同时为确保单色光在轴上汇聚点单一,需要对其球差进行控制 , 为使此位移传感器从原理上保证传感器的线性度,平衡传感器各个聚焦位置的灵敏度,应尽量使焦点位置与波长成线性关系。国产光谱共焦光谱共焦位移传感器可以实现对不同材料的位移测量,包括金属、陶瓷、塑料等!

根据对光谱共焦位移传感器原理的理解和分析,可以得出理想的镜头应具备以下性能:首先,产生较大的轴向色差,通常需要对镜头进行消色差措施,而该传感器需要利用色差进行测量,需要将其扩大化 ;其次,产生轴向色差后,焦点在轴上会因单色光的球差问题而导致光谱曲线响应的FWHM(半峰全宽)变大,影响分辨率;同时,为确保单色光在轴上汇聚到单一点,需要控制其球差;为保证传感器的线性度并平衡其各聚焦位置的灵敏度,焦点位置应尽量与波长成线性关系。

光谱共焦传感器是一种高精度位移传感器,综合了光学成像和光谱分析技术,广泛应用于3C(计算机、通信和消费电子)电子行业。在智能手机中,光谱共焦传感器可用于线性马达的位移测量,通过实时监控和控制线性马达的位移,可大幅提高智能手机的定位功能和相机的成像精度。同时,还可以测量手机屏幕的曲面角度和厚度等参数 。在生产平板电脑过程中,光谱共焦传感器还可用于各种移动结构部件的位移和振动检测。通过对平板电脑内的各种移动机构、控制元件进行精密位移、振动、形变和应力等参数的测量,实现对其制造精度和运行状态的实时监控。光谱共焦技术具有轴向按层分析功能,精度可以达到纳米级别;

采用对比测试方法,首先对基于白光共焦光谱技术的靶丸外表面轮廓测量精度进行了考核,图5(a)是靶丸外表面轮廓的原子力显微镜轮廓仪和白光共焦光谱轮廓仪的测量曲线。为了便于比较,将原子力显微镜轮廓仪的测量数据进行了偏移。从图中可以看出,二者的低阶轮廓整体相似,局部的轮廓信息存在一定的偏差 ,原因在于二者在靶丸赤道附近的精确测量圆周轮廓结果不一致;此外,白光共焦光谱的信噪比较原子力低,这表明白光共焦光谱适用于靶丸表面低阶的轮廓误差的测量。图5(b)是靶丸外表面轮廓原子力显微镜轮廓仪测量数据和白光共焦光谱轮廓仪测量数据的功率谱曲线,从图中可以看出,在模数低于100的功率谱范围内,两种方法的测量结果一致性较好,当模数大于100时,白光共焦光谱的测量数据大于原子力显微镜的测量数据,这也反应了白光共焦光谱仪在高频段测量数据信噪比相对较差的特点。由于光谱传感器Z向分辨率比原子力低一个量级,同时,受环境振动、光谱仪采样率及样品表面散射光等因素的影响,共焦光谱检测数据高频随机噪声可达100nm左右。光谱共焦厚度检测系统可以实现厚度的非接触式测量。高速光谱共焦生产厂家哪家好

光谱共焦位移传感器的工作原理是通过激光束和光纤等光学元件实现的。国内光谱共焦的原理

光谱共焦测量原理是使用多透镜光学系统将多色白光聚焦到目标表面上。透镜的排列方式是通过控制色差(像差)将白光分散成单色光。每个波长都有一定的偏差(特定距离)进行工厂校准。只有精确聚焦在目标表面或材料上的波长才能用于测量。通过共焦孔径反射到目标表面的光会被光谱仪检测并处理。漫反射表面和镜面反射表面都可以使用光谱共焦原理进行测量。共焦测量提供纳米级分辨率,并且几乎与目标材料分开运行。传感器的测量范围内有一个非常小的、恒定的光斑尺寸。微型径向和轴向共焦版本可用于测量钻孔或钻孔内壁的表面,以及测量窄孔、小间隙和空腔 。国内光谱共焦的原理

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